周軍
太空垃圾,是指人類在太空活動中產(chǎn)生的廢棄物及衍生物。太空垃圾相互碰撞,產(chǎn)生的碎片又將誘發(fā)更多的碰撞。如此連鎖反應,導致太空垃圾的數(shù)量急劇增加。
截至2020年,尺寸大于10厘米的太空垃圾數(shù)量已超3.4萬個,除此之外,還有數(shù)以萬計的微小碎片。太空垃圾的質量從幾克至幾噸不等,尺寸在幾毫米至數(shù)十米之間。有些太空垃圾個頭不大,但飛行速度極快,達到每秒6至7千米,對航天發(fā)射、在軌衛(wèi)星和載人航天器構成很大的威脅。因此,科學家們一直在積極探索一系列應對太空垃圾的方法和手段。
隨著人類社會的發(fā)展,網(wǎng)的捕獲對象已從水中游弋的魚,逐步擴展到地面奔跑的動物、空中飛行的鳥等。到了現(xiàn)代,網(wǎng)捕應用得到進一步拓展,出現(xiàn)了諸如警用網(wǎng)槍、飛機攔阻網(wǎng)等產(chǎn)品。
科學家們受此啟發(fā),構想了一種太空柔性飛網(wǎng)捕獲系統(tǒng)。具體設想為:執(zhí)行捕獲任務時,發(fā)射一艘載有飛網(wǎng)捕獲系統(tǒng)的太空拖船,發(fā)現(xiàn)并接近太空垃圾后,選擇時機向捕獲目標發(fā)射一張由柔性繩索編織而成的大型飛網(wǎng),將太空垃圾包裹起來,再通過收口機收緊網(wǎng)口完成捕獲,最后由太空拖船將其拖離。
與傳統(tǒng)機械臂爪等剛性捕獲方式相比,飛網(wǎng)的柔性可以有效減少捕獲過程中可能發(fā)生的碰撞,安全性能相對較高。飛網(wǎng)屬于一種稀疏結構,使用很少的材料就可覆蓋相當大的空間范圍。
當然,要真正實現(xiàn)飛網(wǎng)捕獲系統(tǒng)的應用還面臨一些技術難題。主要是飛網(wǎng)的材料性能要求高,這樣才能滿足捕獲任務和空間環(huán)境的需求。
相信在不久的將來,人類一定能將飛網(wǎng)應用拓展至太空,清除太空垃圾。